Was verursacht hohe Kompressoraustrittstemperaturen?

Im Artikel vom letzten Monat wurden zwei Systeme untersucht, bei denen hohe Kompressoraustrittstemperaturen auftraten. Ein System hatte zu viel Kältemittel, während das andere eine teilweise verstopfte Flüssigkeitsleitung aufwies. In beiden Beispielen hatten die Systeme ausgehungerte Verdampfer mit sehr hohen Überhitzungen, die zum Kompressor zurückkamen, sowie hohe Kompressoraustrittstemperaturen mit niedrigen Kondensationstemperaturen.

Zu den weiteren Hauptgründen für hohe Kompressoraustrittstemperaturen gehören:

Nur weil ein System eine hohe Kompressoraustrittstemperatur hat, bedeutet das nicht immer, dass auch eine hohe Kondensationstemperatur vorliegt. Allerdings hat ein System mit einer hohen Kondensationstemperatur normalerweise auch eine hohe Kompressoraustrittstemperatur. Das liegt daran, dass eine hohe Verflüssigungstemperatur einen hohen Verflüssigungsdruck verursacht, da der Kompressor härter arbeiten muss und somit mehr Verdichtungswärme durch die Verdichtung des Ansaugdrucks erzeugt. Diese höhere Kompressionswärme im Kompressionstakt führt dazu, dass die überhitzte Austrittstemperatur des Kompressors höher ist.

Zu den Ursachen für hohe Verflüssigungsdrücke gehören:

Schauen wir uns ein System an, das eine verschmutzte Kondensatorspule hat. Bei dem System handelt es sich um eine Tieftemperatur-Kühlanwendung, die R-134a als Kältemittel verwendet und über ein TXV mit einem Sammler verfügt.

Eine Kompressoraustrittstemperatur von 250 °F wird in diesem Beispiel sicherlich zu Systemproblemen führen. Wenn die Temperatur der Auslassleitung des Kompressors jemals über 225 °F steigt, kann das System aufgrund verschlissener Ringe, Säurebildung und Ölzerfall ausfallen. Denken Sie daran: Wenn die Auslasstemperatur 225 °F beträgt, ist die tatsächliche Auslassventiltemperatur etwa 75 °F höher, wodurch das Auslassventil des Kompressors auf 300 °F steigt. In diesem Fall kann es zu ernsthaften Überhitzungsproblemen kommen. Und da Kompressorüberhitzungsprobleme heutzutage die schwerwiegendsten Kompressorprobleme sind, müssen Servicetechniker die Kompressoraustrittstemperaturen stets überwachen und sie unter 225 °F halten.

Niedrige Saugdrücke können verursacht werden durch:

Auch hier wird mehr Arbeit und damit mehr Kompressionswärme erzeugt, wenn ein niedrigerer Saugdruck auf den Kondensationsdruck komprimiert wird. Dadurch wird die Austrittstemperatur des Kompressors höher.

Hohe Verdichtungsverhältnisse können durch niedrige Saugdrücke, hohe Kopfdrücke oder eine Kombination aus beidem verursacht werden. Je höher das Verdichtungsverhältnis, desto höher ist die Austrittstemperatur des Kompressors und desto größer ist die Gefahr einer Überhitzung des Kompressors. Dies liegt daran, dass beim Komprimieren der Gase über einen größeren Druckbereich mehr Kompressionswärme erzeugt wird.

Das Kompressionsverhältnis ist einfach der absolute Druck auf der Hochdruckseite dividiert durch den absoluten Druck auf der Niederdruckseite. Wenn ein System mit einem Kopfdruck von 235 psig und einem Saugdruck von 10 psig betrieben wird, wäre das Kompressionsverhältnis:

(235 + 15) psia ÷ (10 + 15) psia = 250 psia ÷ 25 psia = 10 zu 1 oder 10:1

Ein Verdichtungsverhältnis von 10:1 bedeutet einfach, dass der Druck auf der Hochdruckseite zehnmal größer ist als der Druck auf der Niederdruckseite. Je höher das Verdichtungsverhältnis, desto höher die Verdichtungswärme und desto höher die Austrittstemperatur.

Die Auslasstemperaturen des Kompressors spiegeln die gesamte im Verdampfer absorbierte latente Wärme, die Überhitzung des Verdampfers, die gesamte Überhitzung der Saugleitung sowie die gesamte Kompressionswärme und die vom Motor erzeugte Wärme am Kompressor wider. Bei der Entladungstemperatur sammelt sich die gesamte Wärme und beginnt, in der Entladungsleitung und im Kondensator abgegeben zu werden. Für den Servicetechniker ist es von größter Bedeutung, diese Temperatur zu messen, wenn er eine Kühl- oder Klimaanlage wartet und Fehler behebt.

John Tomczyk ist emeritierter HVACR-Professor an der Ferris State University in Big Rapids, Michigan, und Mitautor von Refrigeration & Air Conditioning Technology, herausgegeben von Cengage Learning. Kontaktieren Sie ihn unter [email protected].